3D baskı olarak da bilinen katmanlı üretim, karmaşık parçaları ve bileşenleri üretme şeklimizde devrim yarattı. Bu alanda önemli ölçüde ilgi gören malzemelerden biri de IN718 tozolağanüstü mukavemeti, korozyon direnci ve yüksek sıcaklık performansı ile bilinen bir süper alaşımdır. Bu makale, IN718 tozunun dünyasına girerek bileşimini, özelliklerini, uygulamalarını ve eklemeli imalat endüstrisindeki rolünü araştırıyor.
IN718 Toz Bileşimi ve Özellikleri
| Mülkiyet | Değer/Açıklama |
|---|---|
| Kompozisyon | Krom, demir, niyobyum, molibden ve diğer alaşım elementleri içeren nikel bazlı süper alaşım |
| Yoğunluk | Yaklaşık 8,19 g/cm³ |
| Erime Noktası | 1260°C - 1336°C (2300°F - 2437°F) |
| Çekme Dayanımı | Nihai gerilme mukavemeti 1240 MPa'ya (180 ksi) kadar |
| Akma Dayanımı | 1100 MPa'ya (160 ksi) kadar akma dayanımı |
| Uzama | 12-21% arasında uzama |
| Sertlik | Rockwell C sertliği 45 HRC'ye kadar |
| Korozyon Direnci | Oksidasyon ve korozyona karşı mükemmel direnç |
| Yüksek Sıcaklık Dayanımı | 700°C'ye (1292°F) kadar yüksek mukavemeti korur |
IN718 tozu, gücünü ve korozyon direncini krom, demir, niyobyum, molibden ve diğer alaşım elementlerinin dikkatlice dengelenmiş bir bileşiminden alan nikel bazlı bir süper alaşımdır. Yüksek erime noktası, çekme mukavemeti ve akma mukavemeti, özellikle yüksek sıcaklıklı ortamlarda olağanüstü mekanik özellikler gerektiren uygulamalar için ideal bir seçimdir.
Endüstriyel Uygulamaları IN718 Toz
| Uygulama | Açıklama |
|---|---|
| Havacılık ve Uzay | Türbin kanatları, diskler, muhafazalar ve uçak motorlarının diğer sıcak bölüm bileşenlerinde kullanılır |
| Enerji Üretimi | Gaz türbini bileşenlerinde, valf bileşenlerinde ve diğer yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılır |
| Petrol ve Gaz | Zorlu ortamlara maruz kalan kuyu içi aletlerde, vanalarda ve bileşenlerde kullanılır |
| Kimyasal İşleme | Basınçlı kaplarda, borularda ve aşındırıcı malzemelerin taşınmasına yönelik ekipmanlarda kullanılır |
| Katmanlı Üretim | Çeşitli sektörlerde karmaşık parçaların ve prototiplerin 3D baskısı için yaygın olarak kullanılır |
IN718 tozunun çok yönlülüğü, onu havacılık, enerji üretimi, petrol ve gaz ve kimyasal işleme başta olmak üzere çok sayıda sektörde popüler bir seçim haline getirmiştir. Aşırı sıcaklıklara ve korozif ortamlara dayanma kabiliyeti, onu bu sektörlerdeki kritik bileşenler için paha biçilmez bir malzeme haline getirmektedir. Ek olarak, eklemeli üretimin ortaya çıkışı, IN718 tozunun uygulamalarını daha da genişleterek, daha önce geleneksel yöntemlerle üretilmesi zor veya imkansız olan karmaşık geometrilerin ve karmaşık parçaların üretilmesini sağlamıştır.
IN718 Toz Özellikleri ve Tedarikçileri
| Şartname | Açıklama |
|---|---|
| AMS 5662 | Katmanlı üretim süreçlerinde kullanılan IN718 tozu için şartname |
| AMS 5664 | Sıcak izostatik presleme (HIP) işlemlerinde kullanılan IN718 tozu için şartname |
| AMS 5383 | Dövme IN718 alaşımlı ürünler için şartname |
| Tedarikçi | Konum | Toz Boyut Aralığı | Sertifikasyon |
|---|---|---|---|
| Marangoz Katkısı | Birleşik Devletler | 15-53 μm | AMS 5662, ISO 9001 |
| Sandvik Katmanlı Üretim | İsveç | 10-45 μm | AMS 5662, ISO 9001 |
| Höganäs AB | İsveç | 15-45 μm | AMS 5662, ISO 9001 |
| Praxair Yüzey Teknolojileri | Birleşik Devletler | 15-53 μm | AMS 5662, ISO 9001 |
| LPW Teknoloji Ltd. | Birleşik Krallık | 15-53 μm | AMS 5662, ISO 9001 |
IN718 tozunun kalitesi ve tutarlılığı, nihai bileşenlerin performansını ve güvenilirliğini sağlamak için çok önemlidir. AMS 5662 ve AMS 5664 gibi çeşitli spesifikasyonlar, katkılı imalat ve sıcak izostatik presleme uygulamaları için IN718 tozunun üretimini ve kalite kontrolünü yönetir. IN718 tozunun başlıca tedarikçileri arasında Carpenter Additive, Sandvik Additive Manufacturing, Höganäs AB, Praxair Surface Technologies ve LPW Technology Ltd. yer almaktadır.
Avantajları ve Sınırlamaları IN718 Toz
| Avantajlar | Sınırlamalar |
|---|---|
| Yüksek mukavemet/ağırlık oranı | Oda sıcaklığında sınırlı süneklik |
| Mükemmel korozyon direnci | Gerilme yaşı çatlamasına duyarlı |
| Olağanüstü yüksek sıcaklık performansı | Dövme formunda işlenmesi zor |
| Çeşitli sektörlerde çok yönlülük | Diğer bazı alaşımlara kıyasla yüksek maliyet |
| Katmanlı üretim için kapasite | AM parçalarında anizotropik özellikler için potansiyel |
IN718 tozu, yüksek mukavemet/ağırlık oranı, mükemmel korozyon direnci ve olağanüstü yüksek sıcaklık performansı gibi çeşitli avantajlar sunar. Bu özellikler onu güç, dayanıklılık ve zorlu ortamlara karşı direncin kritik olduğu uygulamalar için ideal bir malzeme haline getirmektedir. Ek olarak, IN718 tozunun katmanlı üretim süreçlerinde kullanılabilmesi, karmaşık geometriler ve optimize edilmiş tasarımlar oluşturmak için yeni olanaklar sunar.
Bununla birlikte, IN718 tozunun da bazı sınırlamaları vardır. Oda sıcaklığındaki sınırlı sünekliği ve gerilme yaşı çatlamasına yatkınlığı bazı uygulamalarda zorluklara yol açabilir. Ayrıca, malzemenin dövme formunda işlenmesi zor olabilir ve diğer bazı alaşımlara kıyasla yüksek maliyeti, maliyete duyarlı projelerde dikkate alınması gereken bir husus olabilir. IN718 tozu ile eklemeli üretim, mekanik özelliklerin yapı yönüne bağlı olarak değişebileceği anizotropik özelliklerle de sonuçlanabilir.
IN718 Toz Fiyatlandırma ve Maliyet Değerlendirmeleri
IN718 tozunun maliyeti tedarikçi, miktar ve toz boyutu dağılımı gibi faktörlere bağlı olarak değişebilir. Genel olarak IN718 tozu, özel bileşimi ve işleme gereksinimleri nedeniyle yaygın olarak kullanılan diğer bazı metal tozlarından daha pahalıdır. İşte IN718 tozu için bazı yaklaşık fiyat aralıkları:
| Toz Boyutu | Fiyat Aralığı (USD/kg) |
|---|---|
| 15-45 μm | $150 – $300 |
| 45-105 μm | $120 – $250 |
| 105-150 μm | $100 – $220 |
Bu fiyatların piyasa koşullarına bağlı olarak değişebileceğini ve doğru fiyat teklifleri için tedarikçilerle teyit edilmesi gerektiğini unutmamak önemlidir. Ayrıca, nakliye maliyetleri, ithalat vergileri ve minimum sipariş miktarları gibi faktörler toplam maliyeti etkileyebilir.
Kullanımını değerlendirirken IN718 toz Katmanlı üretim veya diğer uygulamalar için, maliyeti performans gereksinimleri ve malzemenin sunduğu avantajlarla karşılaştırmak çok önemlidir. IN718 tozu bazı alternatiflerden daha pahalı olsa da, olağanüstü özellikleri ve çok yönlülüğü, performans ve güvenilirliğin çok önemli olduğu uygulamalarda genellikle daha yüksek maliyeti haklı çıkarır.
SSS
| Soru | Cevap |
|---|---|
| IN718 tozunu eklemeli üretim için uygun kılan nedir? | IN718 tozunun yüksek mukavemeti, korozyon direnci ve yüksek sıcaklık performansı, onu toz yatağı füzyonu veya yönlendirilmiş enerji biriktirme gibi eklemeli üretim tekniklerini kullanarak parça üretmek için ideal bir seçim haline getirir. Kaynaklanabilirliği ve işlem sonrası mekanik özelliklerini koruma kabiliyeti de AM için uygunluğuna katkıda bulunur. |
| Toz boyutu dağılımı katkılı olarak üretilen parçaların özelliklerini nasıl etkiler? | Toz boyutu dağılımı, nihai parçanın yüzey kalitesi, yoğunluğu ve mekanik özellikleri gibi faktörleri etkileyebilir. Daha küçük toz boyutları genellikle daha pürüzsüz yüzey kalitesi ve daha yüksek yoğunlukla sonuçlanır, ancak aynı zamanda topaklanma riskini ve işleme zorluklarını da artırabilir. Daha büyük toz boyutları akışkanlığı artırabilir ancak daha pürüzlü yüzeylere ve daha düşük yoğunluklara yol açabilir. Uygun toz boyutu dağılımının seçilmesi, katmanlı üretim sürecini optimize etmek ve istenen parça özelliklerini elde etmek için çok önemlidir. |
| Katmanlı üretim yoluyla üretilen IN718 toz parçaları için tipik işlem sonrası adımlar nelerdir? | IN718 toz parçalar için yaygın işlem sonrası adımlar arasında gerilim giderme ısıl işlemi, sıcak izostatik presleme (HIP), çözelti tavlama ve yaş sertleştirme yer alır. Bu işlemler artık gerilmeleri azaltmaya, yoğunluğu ve mikroyapısal homojenliği iyileştirmeye ve mekanik özellikleri geliştirmeye yardımcı olur. Spesifik işlem sonrası adımlar ve parametreler uygulamaya ve istenen özelliklere bağlı olarak değişebilir. |
| Yapı yönelimi, katkılı olarak üretilen IN718 parçalarının mekanik özelliklerini nasıl etkiler? | Yapım yönü, malzemenin anizotropik yapısı nedeniyle katkılı olarak üretilen IN718 parçalarının mekanik özelliklerini etkileyebilir. Dikey yönde üretilen parçalar tipik olarak yapı yönünde daha yüksek mukavemet gösterirken, yatay yönde üretilenler enine yönde daha yüksek süneklik ve kırılma tokluğuna sahip olabilir. Üretim yönünün ve bunun nihai parça özellikleri üzerindeki etkisinin dikkatle değerlendirilmesi çok önemlidir. |
| Katmanlı üretimde IN718 tozunun kullanılmasıyla ilgili potansiyel sınırlamalar veya zorluklar nelerdir? | Katmanlı üretimde IN718 tozunun kullanılmasıyla ilgili bazı zorluklar arasında yüksek maliyeti, anizotropik özellik potansiyeli, çatlama veya kusurlara yatkınlığı ve hassas proses kontrolü ve optimizasyon ihtiyacı yer almaktadır. Ayrıca, istenen mekanik özellikleri elde etmek için HIP ve ısıl işlemler gibi işlem sonrası adımlar gerekebilir ve bu da genel karmaşıklığı ve maliyeti artırır. Bu zorlukları azaltmak için uygun malzeme kullanımı, depolama ve süreç izleme çok önemlidir. |
